Способ настройки измерительной аппаратуры, предназначенной для исследования пульсаций скорости в газовом потоке и устройство для его осуществления Советский патент 1962 года по МПК G01P5/14 

Известны способы настройки измерительной аппаратуры, предназначенной для исследования пульсаций скорости в газовом потоке, и реализующие эти способы устройства с использованием дутьевого агрегата и подогревателя.

Предлагаемый способ отличается от известных тем, что измерительный элемент помещают в газовый поток с заданными средней скоростью и температурой, причем поток модулируют с заданными частотой и амплитудой в пределах всего рабочего диапазона частот данного измерительного устройства.

Устройство, реализующее -предлагаемый способ, отличается от известных устройств тем, что модулятор скорости потока выполнен в виде ряда круглых стержней, укрепленных в одной плоскости радиально по окружности барабана и образующих решетчатый диск, приводимый во вращение электродвигателем. На одном валу с электродвигателем для контроля частоты модуляции и окружной скорости на уровне измерительного элемента укреплен тахогенератор, замыкаемый на вольтметр с переключением пределов. Измерительный элемент помещен в газовую струю, создаваемую дутьевым агрегатом, позади решетчатого диска модулятора или впереди него так, чтобы нить измерительного элемента была параллельна оси стержней диска в момент их прохождения мимо нитиДля создания одинаковых условий обтекания стержней при движущемся и неподвижном диске модулятора последний выполнен поворотны.м, а для определения направления мгновенных значений пульсирующей скорости при-остановленном диске модулятора измерительный элемент выполнен поворотным относительно нагретой нити и снабжен затеняющим насадком. Для изменения амплитуды модуляции сопло

№ 145806-2

лутьевого агрегата и измерительный элемент вынолнены с возможностью передвижения вдоль радиуса диска модулятора.

Расстояние между измерительным элементом и диском модулятора может меняться. Для устранения влияния на нагретый поток охлажденных стержней модулятора стержни вне рабочей зоны модуляции подогреваются газом, прошедшим рабочую зону или ответвленным от глазного потока пОСле подогревателя.

Устройство для осуидествления описываемого способа показано на чертеже.

По предлагаемому способу настройки измерительной аппаратуры, предназначенной для исследования пульсаций скорости в газовом потоке, ироизводят снятие во всем рабочем диапазоне частотных характеристик измерительного элемента посредством модуляции скорости потока. Модулятор позволяет при разных заданных значениях средней скорости и температуры потока изменять частоту и амплитуду модуляции скорости в данной точке поля, что дает возможность во всем рабочем диапазоне скоростей и частот снять в абсолютных величинах частотную характеристику измерительного устройства, а также произвести его и калибровку.

Устройство, реализующее описываемый способ, выполнено и действует следующим образом- Исследуемый измерительный элемент /, например нить электротермоане.мометра, помещается перед выходным отверстие.м 2 дутьевого агрегата, состоящего из вентилятора , вырав)1ивающей решетки 4 и патрубка 5- Модулятор скорости потока выполнен в виде ряда круглых стержней 6, укрепленных с постоянным угловым шагом радиально в одной плоскости по окружности барабана 7 п образующих решетчатый диск, преграждаюп ий путь потоку от дутьевого агрегата. Барабан 7 получает вращение от электродвигателя 8. При вращении решетчатого диска модулятора и при работающе.м дутьевом агрегате измерительный элемент, помещенный позади диска так, что его пить параллельна оси стержней диска, будет попеременно находиться в зоне затенения одного из стержней или выходить из зоны затенения- Таким образом, мгновенная скорость потока в точке размещения из.мерительного элемента пульсирует с известной частотой около н-екоторого среднего значения. Частота пульсаций потока, а также при известном радиусе окружная скорость движения стержней на уровне измерительного элемента изменяется тахогенератором .9, укрепленным на одном валу, с электродвигателем 8 и замыкаемым на во-льтметр с переключением пределов.

Для того, чтобы словия обтекания стержней движущегося диска были аналогичны условиям обтекания стержней неподвижного диска (медленно врапииощегося), диск модулятора выполняется поворотным. При этом нормаль к диску, проходящая через центр газового потока, образует равные углы с векторами абсолютной и относительной скорости потока, падающего па вращающийся диск модулятора.

Для определения направления мгновенных значений нульсирую1 ;сй скорости при остановленном диске модулятора параллельно нити измерительного элемента расположена затеняющая нить, и измерительный элемент можно поворачивать вокруг оси его нити до тех пор, пока он не окажется установленным по направлению вектора скорости.

Расстояние между измерительным элементом и диском модулятора г описываемом устройстве может меняться, что дает возможность приблизить форму кривой скорости модулированного потока к еипусоидальь:ой- Изменение амплнту.ты модуляции достигается путем перемещения сопла дутьевого агрегата и измерительного элемента вдоль радиуса диска модулятора. t В случае, если газовые потоки имеют разную температуру, для осуществления правильной градуировки измерительного элемента в дутьевой агрегйт вводится подогреватель, устанавливаемый между вентилятором и выравниваюндей решеткой. Температура потока в точке установки измерительного элемента определяется по его сопротивлению при пропускании через нить малого тока. Для устранения пульсаций температуры потока, вызванны.х внесением в нагретую струю более холодных стержней диска, стержни при прохождении вне рабочей зоны модуляции подогреваются газом, прошедшим рабочую зону илп ответвленным от главного потока после подогревателя. Предлагаемые способ и устройство позволяют повысить эффективность настройки измерительной аппаратуры для исследования пульсаций скорости в газовом потоке, что обуславливает полезность их применения. Предмет изобретения 1.Способ настройки измерительной аппаратуры, предназначенной для исследования пульсаций скорости в газовом потоке, отличающийся тем, что измерительный элемент помещают в газовый поток с заданными средней скоростью и температурой, причем поток модулируют с заданными частотой и амплитудой в пределах всего рабочего диапазона частот данного измерительного устройства. 2.Устройство для осуществления способа по п- 1 с использованис.м дутьевого агрегата и подогревателя, отличающееся тем, что модулятор скорости потока выполнен в виде ряда круглых стержней, укрепленных в одной плоскости радиально по окружности барабана и образующих решетчатый диск, приводимый во вращение электродвнгателем, на одном валу с которым укреплен, с целью контроля частоты модуляции и окружной скорости на уровне измерительного элемента, тахогенератор, замыкаемый на вольтметр с переключением пределов, причем измерительный элемент помещен в газовую струю, создаваемую дутьевым агрегатом, позади решетчатого диска модулятора или впереди него так, чтобы нить измерительного элемента была параллельна оси стержней диска в момент их прохождения мимо нити3.Форма выполнения устройства по п-2, отличающаяся тем, что, с целью создания одинаковых условий обтекания стержней при движущемся и неподвижном диске модулятора, носледний выполнен поворотным так, что нормаль к диску, проходящая через центр струи, может образовывать равные углы с векторами абсолютной и относительной скорости потока, падающего на вращающийся диск модулятора4.Форма выполнения устройства по пп. 2 и 3, отличающаяся те.м, что, с целью определения направления мгновенных значений пульсирующей скорости при остановленном диске модулятора, измерительный элемент выполнен поворотным относительно осн нагретой нити и снабжен затеняющим насадком. 5- Форма выполнения устройства по ип. 2 и 3, отличающаяся тем, что, с целью изменения амплитуды модуляции, сопло дутьевого агрегата и измерительный элемент выполнены с возможностью передвижения вдоль -радиуса диска модулятора6.Форма выполнения устройства по пп. 2-5, отличающаяся те.м, что, с це;гью возможного приближения формы кривой скорости модулированного потока к синусоидальной, расстояние между измерительным элементо.м и диском модулятора может меняться. 7.Форма выполнения устройства по пп. 2-6, отличающаяся тем, что, с целью устранения влияния на нагретый поток о.хлажденных - 3 -№ 145806

стержней модулятора, последние вне рабочей зоны модуляции подогреваются газом, прошедшим рабочую зону или ответвленным от главного потока после подогревателя.